Электропривод механизма передвижения моста мостового крана

      Выбранный в проекте двигатель мощностью  кВт.

7.1 Схема непосредственного управления  с использованием кулачкового  контроллера (см. рис.7.1).

      Рассматриваемая схема управления предназначена для управления асинхронным двигателем с фазным ротором. Рассмотрим кратко работу схемы.

      Если  контроллер установлен в нулевое  положение, то контакты блокировки нулевого положения контроллера К1, К5, К3 замкнуты. Нажатием на кнопку SВ можно включить линейный контактор КМ1 и через его контакты КМ1 напряжение будет подано на контроллер SA.

      

      В первом положении «Вперёд» замыкаются контакты К4, К8 и двигатель идёт в ход при полностью введённом в цепь ротора реостате. В положениях 2 – 5 последовательно замыкаются контакты К10, К12, К11, К9, К7; в цепи ротора коммутируются ступени реостата и двигатель разгоняется. Если разгон осуществляется в направлении «Назад», то в первом положении замкнутся контакты К2, К6. При этом меняется последовательность чередования двух фаз обмотки статора и двигатель вращается в противоположном направлении. Разгон двигателя аналогичен тому, что имел место в направлении «Вперёд».

      

     Для уменьшения числа контактов контроллера  при требуемом числе пусковых ступеней в контроллере применена несимметричная схема включения сопротивлений.

     Контакты  цепей управления контроллера предназначены  для схем конечной защиты и нулевой блокировки. Для остановки и фиксации механизма после отключения электродвигателя от сети служит тормоз с приводом от электромагнита YB (или от электрогидротолкателя), включенного параллельно статору двигателя. Линейный контактор КМ1, кнопка SB, предохранители FU и реле максимального тока FA входят в комплект защитной панели.

      7.2 Схема управления с помощью  магнитных контроллеров (см. рис.7.2).

      Данная  схема позволяет получать автоматический пуск с выходом на естественную характеристику, работу на промежуточных скоростях, допускает свободный выбег привода при нулевом положении рукоятки или механическое торможение, а при переводе рукоятки из любого положения в первое положение обратного направления обеспечивает электрическое торможение противовключением.

      Для реверсивного управления цепью статора  двигателя используются два двухполюсных контактора КМ1 («Вперёд») и КМ («Назад»). Сопротивления роторной цепи выводятся посредством двухполюсных контакторов КМ3, КМ5, КМ6.

      В нулевом положении рукоятки контроллера SA его контакт 1-2 замкнут, поэтому реле напряжения КV включено и своим контактом подготавливает к включению цепи управления.

      В первом положении рукоятки SA, например, «Вперёд», замыкается контакт 3-4, включается контактор КМ1, через главные контакты которого подаётся напряжение на статор электродвигателя, а блок-контактом КМ1 включается реле КL3, через контакт которого включается контактор КМ4, который в свою очередь подаёт питание в обмотку тормозного электромагнита YA.

      Двигатель пускается в ход с полностью  включенными роторными сопротивлениями. В положениях 2, 3, 4 рукоятки командоконтроллера SA соответственно включаются контактор КМ3 и далее  с выдержками времени контакторы ускорения КМ5, КМ6. Выдержки времени создаются посредством электромагнитных реле постоянного тока – КL1, КL2 с выдержкой времени при снятии с них выпрямленного напряжения. Катушки этих реле питаются от потенциометра 1R через выпрямительный мост из четырёх диодов Д1 – Д4.

      

      При торможении противовключением после  перевода рукоятки командоконтроллера SA в первое положение для обратного направления вращения процесс торможения контролируется реле КL4.

      Промежуточное реле КL3 (блокировочное) служит для повышения устойчивости работы схемы: оно одним своим контактом шунтирует сопротивление R3 и тем самым форсирует срабатывание реле КL4, а другим контактом исключает подачу питания на контакторы ускорения до размыкания контакта КL4.

      Таким образом, когда происходит торможение противовключением, все сопротивления  в цепи ротора введены для ограничения  тока.

      Пуск  двигателя в обратном направлении  возможен только по окончании противовключения, когда тормозной ток двигателя  спадёт примерно до пускового.

      После сравнения схем управления и рассматривая элементы оборудования схем, отметим  преимущества магнитных контроллеров перед кулачковыми:

1. размеры магнитных контроллеров значительно меньше, чем кулачковых, т.к. коммутация силовых цепей в схемах с магнитными контроллерами происходит с помощью контакторов;
2. магнитные контроллеры позволяют произвести значительно большее число операций в час, при этом пуск и торможение происходит в минимально  допустимое время;
3. производительность крана с применением магнитных контроллеров выше, чем при применении кулачковых контроллеров;

      4) снижается расход электроэнергии  при пуске;

      5) сокращаются расходы на эксплуатацию  и ремонт оборудования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8 Выбор аппаратуры управления и защиты 

      Выбираем  основные элементы схемы управления и защиты.

8.1 Выбор контакторов осуществляется исходя из величины тока главных контактов, то есть тока статора АД:

;  А,

           ;

            А

      Выбираем  по справочнику /1/ контактор переменного тока и заносим его данные в таблицу:

Таблица 8.1

 

8.2 Для защиты цепей оперативного тока выбираем  автоматический выключатель по справочнику /1/ и его данные заносим в таблицу:

Таблица 8.2

 

8.3 Выбираем по справочнику /1/ реле постоянного тока и данные заносим в таблицу: 
 

Таблица 8.3

8.4 Выбираем по справочнику /1/ реле переменного тока и данные заносим в таблицу:

Таблица 8.4

 

8.5 В качестве командоаппарата выбираем командоконтроллер по справочнику /1/ и данные заносим в таблицу:

Таблица 8.5

 

8.6 Для выпрямительного моста выбираем  диоды по справочнику /3/ и                                   данные заносим в таблицу:

Таблица 8.6

9 Расчёт и  выбор проводов и кабелей 

       Провода и кабеля выбираем расчётным путём  в соответствии с длительно допустимыми  токовыми нагрузками.

       Сечение проводов и кабелей выбирается с  учётом следующих требований:

1. провода и кабели не должны нагреваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчётного тока нагрузки;
2. отклонение напряжения на зажимах электроприёмников не должно превышать ± 5% для силовой нагрузки;

3)  провода и кабели должны обладать достаточной для данного вида сети     механической прочностью;

4) аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков цепи от коротких замыканий.

     При выборе кабели проверяют на нагрев и на потерю напряжения, исходя из расчётного тока.

     9.1 Находим расчётный ток по следующей формуле:

, А, где

Р_р – расчётная мощность группы электродвигателей, зависящая от режима работы кранового механизма,

Р_р = К_u * Р_Σ + С * Р_з, кВт, где

К_u – коэффициент использования, принимаем К_u = 0,12,

С –  расчётный коэффициент, принимаем C = 0,4,

Р_Σ – суммарная мощность всех механизмов,

Р_Σ = (1,2 ÷ 1,7) * Р_з, кВт, где

Р_з – установленная мощность трёх наибольших двигателей в группе,

Р_з = Р_под + Р_тел + Р_моста, кВт, где

Р_под – мощность двигателя механизма подъёма, принимаем Р_под = 15 кВт,